智能设备数字孪生应用 第1章 数字孪生概述.ppt

*1.3数字孪生的应用数字孪生的应用场景十分的广泛，可以应用在智慧城市、轨道交通、智能制造、智慧医疗、智慧交通、航空航天、智慧园区、智慧文旅、智慧电厂、数字流域、智慧水厂、区域应急、智能监所、机场管理、矿厂等行业并能赋能行业的管理与发展。接下来看看数字孪生应用到重要的几个行业。1.3.2数字孪生典型应用场景数字孪生赋能智慧城市，主要表现在可以实现城市的智能规划、管理和服务的重大创新，这些是智慧城市建设的重要技术支撑。通过数字孪生城市的智能规划、设计和模拟，可以提前预警城市中可能产生的不利影响、冲突以及潜在危险，数字孪生提供合理的策略和有效的解决措施。1.3数字孪生的应用1.数字孪生赋能智慧城市“穗智管”城市运行管理中枢制造业作为全球经济发展重要支撑，世界各国也前后相继出台了国家级的发展战略。中国出台了“中国制造2025”、“互联网+”、“工业互联网”等数字孪生智能制造业国家发展实施战略。数字孪生作为关键和基础的指数之一，是推动智能制造行业数字化转型，促进数字经济发展的重要抓手。1.3数字孪生的应用2.数字孪生赋能智能制造数字孪生工厂数字孪生可以从过个方面赋能赋能智慧交通，满足未来出行的需求。首先，数字孪生可以实现同步可视、模型推演，实现数据驱动决策，数字孪生通过实时采集数据、同步交通运行可视，为交通模型推演提供试验空间，完成数据的驱动决策。其次，数字孪生可以提供场景丰富、实景重现，能加速智能驾驶落地。第三，数字孪生根据全城视野、全局规划，寻找治理拥堵的最优解。1.3数字孪生的应用3.数字孪生赋能智慧交通数字孪生的智慧交通贵阳的智慧交通数字流域是综合运用了遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、网络技术、虚拟现实技术、多媒体技术等对全流域的地理环境、生态资源、生态环境、人文景观、社会和经济状态等各种信息采集、数字化等，构建全流域综合信息平台和三维影像模型，便于宏观的资源开发与利用等决策。1.3数字孪生的应用4.数字孪生赋能数字流域数字流域数字孪生如何赋能智慧医疗，将医院信息聚合、数字建模、三维映射、搭建智能化的数字空间，依托数据治理、知识图谱、轻量建模技术，提升医院运营管理效率。数字孪生智慧医疗可以实现线上查房、移动护理、住院服务等智能有利于提升医院的信息化、医护效率、促进医患沟通、改善住院条件等优势。1.3数字孪生的应用5.数字孪生赋能智慧医疗数字孪生赋能智慧医疗对于物流公司来说，如何快速的实现碎片化信息的处理，实现货物的快速分拣、储存、转运等，就变得非常重要。1.3数字孪生的应用6.数字孪生赋能智能仓储物流智能仓储平台智慧仓储数字孪生的发展与意义1.4数字孪生的发展历程可以分为三个阶段，第一阶段为1960年代至1990年代，数字孪生雏形，第二阶段为2000年代至2010年代是高速发展，第三阶段为2010年代至今，数字孪生在各行各业应用阶段。1.4数字孪生的发展与意义数字孪生雏形高速发展各行各业应用阶段1.4.1数字孪生的发展1.4数字孪生的发展与意义（1960年代至1990年代）数字孪生的雏形开始出现，主要用于工程建模和控制系统的设计，在这一阶段数字孪生仍比较简单，主要用于辅助人们进行设计和测试。美国宇航局阿波罗计划中构建了两个相同的航天飞行棋，一个发射到太空，一个留在地球用于反映工作状态。（2003年-2012年）数字孪生逐渐发展为一种能够模拟物理实体运行的技术，并广泛应用于航空、能源、制造等领域，数字孪生的应用越来越广泛，成为重要的生产工具。在2002年推出了数字孪生概念，并在2003年首次在航天领域成功应用，在2011年，Grieves首次提出了“数字孪生与数字孪生体”，在2012年，NASA正式给出数字孪生的明确定义，之后在工业中开展应用。如图1-17数字孪生发展关键拐点。（2010年代至今）随着数字技术的发展和智慧城市等新兴领域的崛起，数字孪生迎来了新的发展机遇。数字孪生的应用已经涵盖了许多领域，如城市规划、生态保护、智能交通等。欧洲也在数字孪生领域积极推动发展。2014年，德国政府启动了“工业4.0”战略，数字孪生技术被作为其中的关键领域之一。欧盟也将数字孪生技术作为其“数字化单一市场”的核心技术之一。第一阶段第二阶段第三阶段第二高速发展阶段数字孪生发生关键拐点1.4数字孪生的发展与意义从政策层面：数字孪生成为各国推进经济社会数字化进程的重要抓手行业应用层面：数字孪生成为垂直行业数字化转型的重要使能技术。市场前景层面：数字孪生是热度最高的数字化技术之一，存在巨大的发展空间。企业主体层面：数字孪生被纳入众多科技企业战略大方向，成为数字领域技术和市场竞争主